地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)地形圖掃描和矯正

1、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)-地形圖掃描和改正地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)-地形圖掃描和改正17/17地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)-地形圖掃描和改正地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)：地形圖掃描，增加地理坐標和做幾何改正第1節(jié)地形圖掃描的重點：1.1.地形圖底圖質(zhì)量：平坦，清楚無污點以紙圖形式存在的地形圖經(jīng)過掃描以后，就可以獲取以柵格格式在計算機中儲存的數(shù)字圖像。這類數(shù)字地圖可以以極快的速度進行無數(shù)次的復(fù)制，而不會拋棄任何信息。并且掃描的過程理論上只需要進行一次，前提是掃描圖的質(zhì)量足夠好，可以滿足工作的需要。為了使掃描成就圖達到最好的成效，在可能的狀況下，應(yīng)當?shù)谝贿x擇質(zhì)量最好的底圖。所謂底圖的質(zhì)量好，主要指的是以下幾個方面：底圖平

2、坦：準備進行掃描的底圖假如已經(jīng)被使用過，常常會留下不一樣程度的折疊痕跡，在折疊的地域，因為紙張的拉伸，會造成必定程度的變形，使得局部地域的空間相對地址失準，所以建議盡量使用新的，或極少使用的底圖。假如沒有，最幸好掃描從前將地圖在平坦的臺面上用玻璃等壓平一段時間。假如變形比較嚴重，則需要將變形地域進行局部的幾何改正。印刷清楚無污點：地圖經(jīng)過一準時間的使用后，會對原來的印刷線條造成必定程度的磨損。掃描后，磨損或有污點的地域可能會難于鑒別，從而對后續(xù)的數(shù)字化工作帶來不便。所以，假如有選擇的可能性，就應(yīng)當選擇印刷版本最清楚，最干凈的地圖。1.2.為后續(xù)步驟做早先做準備在進行掃描從前，就應(yīng)當對掃描圖未來

3、的用途做比較充分的考慮，從而對地圖上做一些必需的辦理，如增加地理坐標標志等。同時在掃描的過程中，還需要注意在掃描地域中包含地形圖的邊框。另一個常常遇到的狀況是，掃描儀的幅面小于地圖的幅面，既掃描儀的有效掃描面積不足以覆蓋整幅地圖。所以同一幅圖需要掃描多次。以以下圖所示：為了可以給掃描后的圖象增加地理坐標，最好可以在掃描前做一些標志，的坐標點。1:25萬的地形圖上平常會印有經(jīng)緯線，所以不需要其余加點，而的地圖平常需要其余增加一些點，以供增加地理坐標和進行幾何改正時使用。標出必定數(shù)目1:10萬，1:5萬1.3.圖像大小和分辨率在掃描的過程中，有兩個比較重要的參數(shù)。圖像大小和分辨率，這兩個參數(shù)決定了

4、掃描出的圖像的大小。圖像大小越大，或分辨率越高，目標圖像就越大。目前，我們常用的組合為“圖像大小”為100%，分辨率為300DPI。1.4.數(shù)據(jù)儲存格式掃描出的圖像可以以不一樣的格式來儲存。如儲存為JPG格式的文件是經(jīng)過壓縮的圖像，文件大小要比TIFTIF，或BMPBMP，JPG等常用的格式。格式的的文件小的多?？墒瞧湓趬嚎s的過程中會拋棄一些數(shù)據(jù)。所以假如對掃描圖像的真實性要求很高的，建議采納TIF或BMP的格式儲存。假如以節(jié)約儲存空間為優(yōu)先考慮，那么可以考慮以JPG的格式來儲存。圖像格式之間的變換是辦理圖像的軟件的基本功能，可以用多種多樣的軟件來達到。第2節(jié)給地形圖增加地理坐標和做幾何改正R

5、2V是一個可以用來進行屏幕數(shù)字化的軟件，此中也有增加地理坐標的功能，并且操作比較簡單。假如要追求改正確的地理坐標，并同時進行幾何改正，我們激烈建議使用ERDASIMAGINE中的ImageGeometricCorrection的功能來做。以下我們將分別介紹這兩種方法。2.1用R2V快速增加地理坐標可以在R2V中經(jīng)過使用控制點的方式，給柵格圖像增加地理坐標，柵格圖像也可使用Image/Warp命令與選擇的控制點進行坐標對齊或幾何校訂?？梢詤⒄障逻叺牟襟E來進行。執(zhí)行R2V.EXE，進入R2V軟件環(huán)境從菜單文件（File），打開圖像或工程（OpenImageorProject）閱讀到圖片948100

6、-2.tif，單擊按紐打開（Open）打開圖像文件。從菜單編寫（Edit）-控制點編寫器（ControlPointEditor）-控制點編寫器開/關(guān)（ControlPointEditorOn/Off），點擊開啟控制點編寫器，這時鼠標自動變?yōu)槭中?，即處在新建控制點狀態(tài)。用F2鍵放大圖像到適合大?。‵3可以減小圖像），同時可用鍵盤的方向鍵挪動圖像，至圖片的右上角，將十字型鼠標指針移到坐標交織點地址，單擊，這時會彈出一個窗口，在右側(cè)的空格中分別填入該點的經(jīng)緯度數(shù)值。鍵入X：104；Y：33.33333用同上步相同的方法增加其余5個控制點，總合六個點的坐標分別為：點地址XY點地址XY左上103.75

7、33.33333右上10433.33333左中103.7533.16667右中10433.16667左下103.7533右下10433從菜單文件（File）-保存世界文件（SaveWorldFile），在彈出的文件保存窗口中保存文件為G948100-2.TFW，從菜單文件（File）-另保存文件為（SaveFileAs），在彈出的文件保存窗口中保存文件為G948100-2.tif，這時會彈出一個對話框，咨詢“能否將圖像存為GEOTIFF格式”。單擊是（Yes）確立。GEOTIFF是一種有地理坐標的圖像文件格式，包含同文件名，但不一樣擴展名（一個為.tif,另一個為.tfw）的兩個文件，此中*.

8、Tif文件儲存的是圖像數(shù)據(jù)文件，件儲存的是地理地址信息。*.tfw文從菜單視圖（View）-顯示地理編碼坐標（Geo-CodedCoordinates），單擊，此刻在圖形窗口中挪動鼠標，可以看出在主窗口右下方的狀態(tài)欄中的坐標已經(jīng)是經(jīng)緯度的數(shù)字了。我們已經(jīng)達成了給圖片948100-2.tif進行地理編碼的任務(wù)，重生成了由名為G948100-2.tif和G948100-2.twf兩個文件構(gòu)成的有經(jīng)緯度坐標編碼的地形圖。退出R2V程序。2.2用ERDASIMAGINE增加地理坐標，同時進行幾何改正下邊我們將用ERDASIMAGINE為同一幅地圖增加地理坐標。詳盡的步驟是：由“開始”-“程序”，運轉(zhuǎn)I

9、MAGINE程序。顯示IMAGINE的操作面板主界面。這時將自動打開一個閱讀窗口（Viewer）,假如沒有自動打開，單擊操作面板上的閱讀窗口（Viewer）按紐，打開一個。從閱讀窗口（Viewer）的菜單文件（File），打開（Open），柵格圖層（RasterLayer），出現(xiàn)一個文件打開窗口。在出現(xiàn)的文件打開窗口中閱讀到數(shù)據(jù)所在文件夾，在文件種類（Fileoftype）下拉列表框中所列的文件種類中選TIFF（*.tif）。選中要增加地理坐標的文件948100-2.tif，單擊確立（OK）打開文件。從閱讀窗口（Viewer）的菜單柵格文件（Raster），單擊幾何改正（Geometricco

10、rrection），對圖像進行幾何改正。在新出現(xiàn)的設(shè)置幾何改正模型（SetGeometricModel）窗口中的選擇多線性Polynomial），單擊確立（OK）。在新出現(xiàn)的多線性模型屬性窗口（PolynomialModelProperties）中多線性級別（PolynomialOrder）中選擇2，進行第級的多線性改正?？刂泣c：高級其余變換可以用來改正更復(fù)雜的扭曲?？墒牵褂幂^高級其余變換，就需要更多的控制點。比方，進行第1級的變換，最少需要3個控制點，而進行第2級的變換，就需要最少6個點，所需最少點的公式為：N=(t+1)(t+2)/2，此中，N為所需最少點的數(shù)目，而t為所進行變換的級別

11、。下邊表中列出了變換級別和所對應(yīng)的所需最少控制點的數(shù)目。變換級別所需控制點最少量目OrderofTransformationMinimumGCPsRequired36101521283645551066在同一對話框的投影面板（Projection）中指定要增加的地理投影，點擊按紐增加/改變投影方式（Add/ChangeProjection）。投影選擇器對話框（ProjectionChooser）將打開，我們用它來選擇目標投影方式，單擊定制面板（Custom）在定制面板(Custom)中選擇投影方式（ProjectionType）為地理經(jīng)緯度Geographic(Lat/Lon)），橢球體（Sp

12、heroidName）和基準面（DatumName）都為WGS84。單擊按紐確立（OK）。將回到多線性模型屬性窗體ProjectionfromGCPTool）。，點擊按紐用控制點工具設(shè)置投影（Set在彈出的控制點設(shè)置方式窗體（GCPToolReferenceSetup）中選擇鍵盤輸入（KeyboardOnly），單擊確立OK按紐。在新出現(xiàn)的地圖參照系信息（ReferenceMapInformation）窗體中，單擊確立OK按紐隨后將彈出兩個顯示進度的運算窗體，分別點擊OK按紐。2.2.14接下來將彈出3個新的窗體。地理改正工具（GeoCorrectionTools），控制點工具（GCPTool

13、）和一個沒有工具欄的菜單的閱讀窗口2（Viewer#2）作為閱讀窗口1（Viewer#1）的放大鏡。在以下圖所示的部分控制點工具（GCPTool）窗體中將鼠標指針移到顏色（Color）下邊的白框中，單擊鼠標右鍵，將彈出一個顏色選擇盤，選擇紅色（Red）指定控制點的顏色為紅色。將閱讀窗口1（Viewer#1）中的白框移到地圖的右上角，在挪動的過程中，可以看到閱讀窗口2（Viewer#2）中放大的其實是白框內(nèi)的部分，讓坐標交叉點位于閱讀窗口2（Viewer#2）的中間，在居中的地址增加一個控制點GCP#1。這時可以看到在控制點工具（GCPTool）窗體中增加了一個控制點，在此中參照點（XRef），

14、Y參照點（YRef）列所對應(yīng)的GCP#1的格中分別填入數(shù)字104和33.33333。重復(fù)相同的操作，分別指定其余5個控制點的地址和坐標參照值。單擊地理改正工具（GeoCorrectionTools）面板中的顯示圖像重采樣對話框按紐。在彈出的重采樣對話框（Resample）中點擊輸出文件（右側(cè)的文件夾按紐打開文件閱讀窗體。OutputFile）文本框閱讀到儲存目標文件的文件夾，命名新的文件名為新的文件已經(jīng)是ERDASImagine的img格式了。單擊g948100-2.img，注意，OK回到前一窗體。單擊重采樣窗體（Resample）中的OK，進行圖象的幾何改正，同時增加地理坐標。將會出現(xiàn)一個工作進度窗體，指示正在進行的幾何改正的進度。等到計算達成，單擊OK，幾何改正達成。單擊地理改正工具（GeoCorrectionTools）面板中的退出（Exit）按紐，退出幾何改正工具。時期將彈出一系列的窗體咨詢能否保存設(shè)置等，可以所有選否（NO）。此刻我們來檢查一下改正后有地理坐標的圖像。點擊閱讀窗口1（Viewer#1）